電流變送器分類,原理及應(yīng)用選擇指導(dǎo)

　　集成電流變送器亦稱電流環(huán)電路，根據(jù)轉(zhuǎn)換原理的不同可劃分成以下兩種類型：一種是電壓/電流轉(zhuǎn)換器，亦稱電流環(huán)發(fā)生器，它能將輸入電壓轉(zhuǎn)換成4~20mA的電流信號（典型產(chǎn)品有1B21，1B22，AD693，AD694，XTR101，XTR106和XTR115）；另一種屬于電流/電壓轉(zhuǎn)換器，也叫電流環(huán)接收器（典型產(chǎn)品為RCV420）。上述產(chǎn)品可滿足不同用戶的需要。電流變送器可以直接將被測主回路交流電流或者直流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的DC4~20mA（通過250Ω 電阻轉(zhuǎn)換DC 1~5V或通過500Ω電阻 轉(zhuǎn)換DC2~10V）恒流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)信號，連續(xù)輸送到接收裝置（計算機(jī)或顯示儀表）。

　　電流變送器分直流電流變送器和交流電流變送器兩種。交流電流變送器是一種能將被測交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出直流電壓或直流電流的儀器，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力、郵電、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政等部門的電氣裝置、自動控制以及調(diào)度系統(tǒng)。交流電流、電壓變送器具有單路、三路組合結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)為：

　　1、準(zhǔn)確度高（典型：0.2% 最好0.05%）。

　　2、整個量程范圍都有極高的線性度。

　　3、集成化程度高，結(jié)構(gòu)簡單，優(yōu)良的溫度特性和長期工作穩(wěn)定性，使變送器免于定期校驗。

　　直流電流變送器將被測信號變換成一電壓，經(jīng)HCNR200/201線性光耦直接變換成一個與被測信號成極好線性關(guān)系并且完全隔離的電壓，再經(jīng)恒壓（流）至輸出。具有原理非常簡單，線路設(shè)計精煉，可靠性高，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。 霍爾電流變送器。

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　　數(shù)字變送器

　　主要特點(diǎn)

　　1、數(shù)字量輸出，采用光纖傳輸，可有效避免傳輸過程的損耗和電磁干擾；

　　2、雙通道測量，可以是一路電壓、一路電流或兩路電壓或兩路電流的組合。每個通道的量程可配置。電壓、電流組合可以實(shí)現(xiàn)功率測量，兩個相同屬性通道可用于實(shí)現(xiàn)微差測量；

　　3、同一個測量通道即可測量模擬量，又可測量脈沖量。

　　模擬量測量技術(shù)指標(biāo)

　　帶寬：100kHz；

　　采樣頻率：250kHz；

　　準(zhǔn)確度：0.05級或0.1級；

　　電壓測量范圍：不同型號可涵蓋1mV~1280V的交直流電壓；

　　電流測量范圍：不同型號可涵蓋100uA~128A的交直流電流；

　　脈沖量測量技術(shù)指標(biāo)

　　頻率：0.1Hz~50kHz；

　　幅值：通模擬量輸入范圍；

　　波形：結(jié)合截止頻率可設(shè)置的濾波器，可以測量任意信號的基波頻率。

　　由于上述特性，使其既可以直接用于測量各種1280V/128A以下的電參量，又可與互感器、霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器、分壓器、分流器、羅氏線圈等各種電量傳感器配套測量更高的電壓和更大的電流；還可與熱電偶、流量、壓力、位移、轉(zhuǎn)速、扭矩、振動等傳感器或其它類型的模擬量輸出變送器配套使用測量各種非電量信號；相同屬性的兩個通道進(jìn)行微差測量可方便的實(shí)現(xiàn)互感器校驗儀等功能：

　　電流變送器

　　1、 將被測直流電流隔離轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的單路標(biāo)準(zhǔn)直流電壓或直流電流；

　　2、 低功耗、三重隔離、可靠性高；A1單路直流電壓高精度變送器

　　3、 電流拔插端子接入、標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌（35mm）安裝；

　　4、 廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)電流在線隔離檢測系統(tǒng)；

　　5、 體積小、外型尺寸（mm）：95（L）×37（W）×32（H）；

　　6、供電在11V~30V內(nèi)通用；

　　A1單路直流電壓高精度變送器

　　1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響，傳輸線可用非常便宜的更細(xì)的雙絞線導(dǎo)線；

　　2、在電流源輸出電阻足夠大時，經(jīng)磁場耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓，不會產(chǎn)生顯著影響，因為干擾源引起的電流極小，一般利用雙絞線就能抵抗降低干擾；

　　3、電容性干擾會導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差，對于4～20mA兩線制環(huán)路，接收器電阻通常為250Ω（取樣Uout=1～5V）這個電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差，因此，可以允許的電線長度比電壓遙測系統(tǒng)更長更遠(yuǎn)；

　　4、各個單臺示讀裝置或記錄裝置可以在電線長度不等的不同通道間進(jìn)行換接，不因電線長度的不等造成精度的差異；

　　5、將4mA用于零電平，使判斷開路或傳感器損壞（0mA狀態(tài)）十分方便。

　　6、 在兩線輸出口容易增設(shè)防浪涌和防雷器件，有利于安全防雷防爆。

　　A1雙路直流電壓高精度變送器

　　DH4-20mA電流變送器變送器模塊是采用意法半導(dǎo)體（ST）ASIC芯片為實(shí)現(xiàn)無源交流隔離傳感器（互感原理）的兩線制電流遙測技術(shù)手段而定型生產(chǎn)的單片模塊產(chǎn)品。無源交流隔離傳感器（互感原理）輸入的電壓信號經(jīng)整流濾波和I/V轉(zhuǎn)換后輸出一個隨I1線性變化的直流電壓信號U2，U2作為浮地控制信號去控制該模塊輸出4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)化電流環(huán)路，該模塊實(shí)現(xiàn)了無源交流隔離傳感器信號變換為兩根連接線路發(fā)送的呈線性比例的環(huán)路電流，接受器通過測量已知電阻RL兩端的壓降對環(huán)路電流進(jìn)行檢測。

　　新型變送器英國出現(xiàn)了一種適合于安裝在240伏-600安變電站主線上的電流傳感器，這種傳感器對變電站的電力輸出進(jìn)行監(jiān)控，可以減少地方電網(wǎng)故障所造成的停電時間。電流傳感器可以對供電電纜進(jìn)行電流監(jiān)控，若是電纜出線超負(fù)荷，這些電流傳感器可將一部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他相中，或者是新鋪設(shè)的電纜中，保護(hù)電纜的安全使用和運(yùn)行。

　　隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展和升級，信瑞達(dá)電力設(shè)備系列的電流傳感器也在技術(shù)、設(shè)計和效用等方面不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善，對冶金、化工等行業(yè)的電流測流具有重大作用。

　　基于智能電網(wǎng)的光纖電流傳感器，新型光纖電流傳感器就是智能電網(wǎng)快速發(fā)展的科技產(chǎn)物。我國推出了XDGDL-1光纖電流傳感系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了管線電流傳感系統(tǒng)的全數(shù)字閉環(huán)控制，具有穩(wěn)定性和線性度好、靈敏度高等特點(diǎn)，滿足了大量程范圍的高精度測量要求。

　　同時，該系統(tǒng)開發(fā)了一種可現(xiàn)場繞制的伸縮結(jié)構(gòu)，安裝方便，可避免雜散磁場的干擾，母線偏心的測量誤差小于正負(fù)0.1%，實(shí)現(xiàn)了一種高精度信號轉(zhuǎn)換方案，為整流器控制設(shè)備提供高精度模擬信號和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字通信接口。

　　工業(yè)升級發(fā)展促進(jìn)電流傳感器改進(jìn)

　　在我國工業(yè)發(fā)展升級的驅(qū)動下，電力設(shè)備的安全性使用越來越受到重視。電流傳感器作為一個兼具保護(hù)性和監(jiān)控作用的工具，將會在未來的電網(wǎng)中起到更重要的意義。相比國外同類產(chǎn)品，國內(nèi)的電流傳感器技術(shù)還有很大的差距需要彌補(bǔ)和提高。

　　國內(nèi)也逐漸涌現(xiàn)出有很多新型產(chǎn)業(yè)，都需要傳感器的支持，無論是出于安全性考慮還是市場效益考慮，電流傳感器將會趨于更加高效可靠，在低碳環(huán)保的要求下，小型化也是未來的一大趨勢，這也將促進(jìn)國內(nèi)傳感器廠商投入更多的經(jīng)歷開發(fā)新技術(shù)和產(chǎn)品。在不久的將來，電流傳感器將會在更多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，同時將為新興物聯(lián)網(wǎng)打好基礎(chǔ)。

　　兩線制電流變送器

　　兩線制是指現(xiàn)場變送器與控制室儀表聯(lián)系僅用兩根導(dǎo)線，這兩根線既是電源線，又是信號線。兩線制與三線制 （一根正電源線，兩根信號線，其中一根共GND） 和四線制（兩根正負(fù)電源線，兩根信號線，其中一根GND）相比，兩線制的優(yōu)點(diǎn)是：

　　1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響，可用非常便宜的更細(xì)的導(dǎo)線；可節(jié)省大量電纜線和安裝費(fèi)用；

　　2、在電流源輸出電阻足夠大時，經(jīng)磁場耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓，不會產(chǎn)生顯著影響，因為干擾源引起的電流極小，一般利用雙絞線就能降低干擾；兩線制與三線制必須用屏蔽線，屏蔽線的屏蔽層要妥善接地。

　　3、電容性干擾會導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差，對于4～20mA兩線制環(huán)路，接收器電阻通常為250Ω（取樣Uout=1～5V）這個電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差，因此，可以允許的電線長度比電壓遙測系統(tǒng)更長更遠(yuǎn)；

　　4、各個單臺示讀裝置或記錄裝置可以在電線長度不等的不同通道間進(jìn)行換接，不因電線長度的不等而造成精度的差異，實(shí)現(xiàn)分散采集，分散式采集的好處就是：分散采集，集中控制。。。

　　.5、將4mA用于零電平，使判斷開路與短路或傳感器損壞（0mA狀態(tài)）十分方便。

　　6，在兩線輸出口非常容易增設(shè)一兩只防雷防浪涌器件，有利于安全防雷防爆。

　　電流變送器可以直接將被測主回路交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的DC4~20mA（通過250Ω 電阻轉(zhuǎn)換DC 1~5V或通過500Ω電阻 轉(zhuǎn)換DC2~10V）恒流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)信號，連續(xù)輸送到接收裝置（計算機(jī)或顯示儀表）。 電流變送器原副邊高度絕緣隔離，兩線制輸出接線，輔助工作電源+24V與輸出信號線DC4~20mA共用，具有精度高，體積小、功耗小、頻響寬、抗干擾、國內(nèi)首創(chuàng)4種補(bǔ)償措施和6大全面保護(hù)功能，兩線端口防感應(yīng)雷能力強(qiáng)，具有雷擊波和突波的保護(hù)能力等優(yōu)點(diǎn)。特別適用發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、智能低壓配電柜、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、路燈等負(fù)載電流的智能監(jiān)控系統(tǒng)； 電流變送器超低功耗，單只靜態(tài)時0.096W，滿量程功耗為0.48W，輸出電流內(nèi)部限制功耗為0.6W.